تاثير غلظت‌ و منبع كربوهيدرات‌ بر توليد درون شيشه‌اي آنتوسيانين در سيب

Effect of concentration and source of carbohydrate on in vitro production of anthocyanin in apple

كشت سلول‌هاي گياهي يك روش ايده‌آل براي توليد مقادير زياد برخي از متابوليت‌هاي ثانويه‌ي مهم مانند آنتوسيانين به صورت تجارتي است. در بين سيب‌هاي وحشي (Malus sp.) بومي آسياي مركزي و سيبري، ژنوتيپ‌ها و هيبريدهايي وجود دارند كه توانايي توليد آنتوسيانين را در بيشتر بافت هاي خود حتي به صورت درون شيشه‌اي دارا هستند. عوامل بسياري بر توليد آنتوسيانين در شرايط درون شيشه اي تاثيرگذار مي باشند. در اين پژوهش به منظور تعيين بهترين منبع كربوهيدرات و بهينه كردن غلظت هاي مختلف ساكارز، گلوكز، فروكتوز، مالتوز، مانيتول، جهت توليد درون شيشه‌اي آنتوسيانين، از ريز نمونه هاي برگي گياهچه هاي يك ژنوتيپ سيب وحشي جهت توليد كالوس استفاده گرديد. نتايج نشان داد كه از ميان غلظت هاي مختلف مانيتول جهت توليد آنتوسيانين، غلظت 3 درصد آن به همراه ساكارز 3 درصد بيشترين تاثير را داشت. با افزايش غلظت مانيتول، ميزان شاخص رشد كالوس و وزن‌ تر كالوس كاهش و وزن خشك كالوس افزايش يافت. همچنين بين تيمار‌هاي ساكارز بيشترين ميزان توليد آنتوسيانين و كمترين ميزان شاخص رشد در غلظت 6 درصد مشاهده گرديد. تيمارهاي گلوكز، فروكتوز و مالتوز تاثير كمتري بر توليد آنتوسيانين داشتند.

In vitro culture of plant cells is an ideal method for commercial production of large amounts of several important secondary metabolites. There are some wild apples (Malus sp.) native to Central Asia and Siberia that can produce anthocyanin in their various organs even in vitro and contain compounds such as flavonoids and polyphenols, which have antioxidant activity. There are numerous factors affecting anthocyanin production in in vitro condition. The aim of this study was to determine the best source and optimum concentration of carbohydrates including sucrose, glucose, fructose, maltose and mannitol to produce anthocyanin in callus culture of an in vitro grown anthocyanin producing wild apple. The results showed that the mannitol concentration of 3% plus 3% sucrose was the most effective carbohydrate treatment for anthocyanin production. Increasing mannitol concentration to more than 3% resulted in reduced anthocyanin production. Increasing mannitol concentration, decreased callus growth index and callus fresh weight; while, callus dry weight increased. The highest anthocyanin production and the lowest callus growth index were observed in 6% among the other sucrose concentrations. Glucose, fructose and maltose had weaker effects on anthocyanin content.